自走式水肥一体化滴灌装置的制作方法

1.本发明涉及温室内滴灌技术领域，具体地说是一种自走式水肥一体化滴灌装置。


背景技术：

2.在温室内对作物进行水肥施加时，通常有两种方式。一种方式是通过铺设的管路进行滴灌或浇灌，这种方式由于水肥不能直达作物根部，会存在一定的浪费；另一种方式是通过悬挂于温室顶部且沿轨道移动的喷灌装置对作物进行喷灌，这种方式下由于需要在温室顶部架设轨道，对温室的结构强度要求较高，且水肥也不能直接作物根部。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种自走式水肥一体化滴灌装置，用于实现对水肥的滴灌并将水肥直接输送至作物根部。
4.本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：自走式水肥一体化滴灌装置，包括导轨、行走小车、滴灌器和输送组件，所述导轨沿作物种植行向铺设在温室地面上，所述行走小车位于导轨上并沿导轨移动，所述滴灌器沿导轨长度方向依次设置并插在土壤中，所述滴灌器包括上下设置且连通的储水件和中空的插杆，所述储水件顶部具有驱动件，所述驱动件的纵截面为开口朝上的“]”形结构，且所述驱动件的内腔底包括对称设置的两个驱动斜面、以及设置在两所述驱动斜面上端之间的稳定平面，所述储水件顶部具有进液口，所述驱动件内腔中的液体经驱动件末端流入进液口内；所述输送组件包括储液箱、输送管、进液管、排液管和阀门，所述储液箱固定在行走小车上，所述进液管的一端伸入储液箱内，所述进液管的另一端与输送管的一端连接，所述输送管的另一端与抽取水肥的水泵连接；所述排液管的一端与储液箱内腔连通，所述排液管的另一端竖直向下，所述阀门固定在排液管的另一端，所述阀门的下部具有中空的导水杆，所述导水杆的上端开口、下端封口，所述导水杆下端的侧壁具有排液孔，所述导水杆的上端伸入阀门内并与阀门滑动连接，所述导水杆与阀门之间具有定位弹簧，所述定位弹簧作用下导水杆伸出阀门的长度最大；所述阀门内具有位于导水杆上方的密封结构，所述导水杆底部沿驱动件一端的驱动斜面上移时，所述导水杆顶部挤压密封结构使得密封结构开启，此时排水管通过阀门与导水杆连通；所述导水杆底部与稳定平面接触时，所述密封结构开启程度最大，所述导水杆底部沿驱动件另一端的驱动斜面下移时，所述密封结构逐渐闭合。
5.进一步地，所述储水件为“v”字形结构，所述储水件与插杆构成“y”字形。
6.进一步地，所述储水件顶部的两端分别具有一个进液口，所述驱动件的端部位于对应进液口的上方。
7.进一步地，所述插杆内腔中具有网状的阻水器。
8.进一步地，所述进液管竖向设置，所述进液管的上端穿过储液箱下壁后伸入储液箱内，所述进液管的下端位于储液箱下方并与输送管连接。
9.进一步地，所述密封结构包括阀芯、密封弹簧、球阀和阀座，所述阀芯和阀座上下设置且固定连接，所述阀芯底部具有阀芯槽，所述阀芯顶部具有连通阀芯槽与排液管的阀芯口，所述球阀位于阀芯和阀座之间，所述密封弹簧的一端与球阀外壁固定连接，所述密封弹簧的另一端与阀芯顶部固定连接，所述阀座上具有阀座通孔，所述密封弹簧作用使得球阀与阀座通孔内壁接触，此时所述密封结构完全闭合；所述导水杆顶部挤压球阀使得球阀与阀座通孔分离后，所述密封结构开启。
10.进一步地，所述球阀与导水杆之间具有传动件，所述传动件包括推杆和滑环，所述推杆的一端与球阀固定连接，所述推杆的另一端与滑环固定连接，所述滑环上具有滑环通孔，所述导水杆上移时与滑环接触推挤球阀上移。
11.进一步地，所述阀门下部内具有导向套，所述滑环位于导向套内侧且与导向套滑动连接，所述导向套内壁具有弹簧腔，所述导水杆上端的外壁固定有定位弹簧座，所述定位弹簧座位于弹簧腔内且与弹簧腔内壁滑动连接，所述定位弹簧的一端与定位弹簧座固定连接，所述定位弹簧的另一端与弹簧腔内壁接触固定。
12.进一步地，所述阀座上端面具有连接环，所述阀芯下端面具有与连接环螺纹连接的环槽。
13.进一步地，所述阀门包括螺纹连接的上阀体和下阀体，所述阀芯和阀座位于上阀体内，所述导向套位于下阀体内。
14.本发明的有益效果是：本发明通过导轨的设置，使得行走小车能够在温室地面上沿作物种植行向移动，行走小车移动过程中拖动输送水肥的输送管移动，通过输送管的设置便于向储液箱内补充水肥；行走小车移动至滴灌器位置时，滴灌器与阀门接触启动阀门开启，使得储液箱内的水肥经阀门流入滴灌器内；滴灌器插在土壤中，一方面滴灌器内的水肥可以直达作物根部，另一方面滴灌器内的水肥经滴灌器缓慢流入土壤中，利于作物的吸收；阀门与滴灌器分离后，阀门可自行关闭。
附图说明
15.图1为本发明的三维图；图2为本发明的主视图；图3为本发明的俯视图；图4为本发明使用状态左视图；图5为本发明的行走小车和输送组件的三维图；图6为本发明的行走小车和输送组件的主视图；图7为本发明的行走小车和灌溉组件的右视图；图8为图7的半剖视图；图9为图8中的a处局部放大图；图10为导水杆上移使得阀门开启的示意图；图11为输送组件随行走小车移动时输送组件的导水杆沿驱动件的驱动斜面上移示意图；图12为输送组件随行走小车移动时输送组件的导水杆移动至稳定平面的示意图；图13为本发明的滴灌器的三维图；
图14为滴灌器的俯视图；图15为滴灌器的剖视图；图中：1导轨，2滴灌器，21储水件，22插杆，23驱动件，231驱动斜面，232稳定平面，24进液口，25阻水器，26小孔，3车体，31轮架，32行走轮，33轮轴，4储液箱，41气孔，42进液管，43排液管，44液位传感器，5输送管，6阀门，61上阀体，62下阀体，63安装环，64导向套，641弹簧腔，65阀芯，651阀芯槽，652密封弹簧座，653阀芯口，66密封弹簧，67球阀，671凹槽，68阀座，681连接环，682密封面，683阀座通孔，69滑环，691推杆，692滑环通孔，7导水杆，71排液孔，72定位弹簧座，73定位弹簧，8土壤，9密封垫。
具体实施方式
16.如图1至图15所示，本发明包括导轨1、行走小车、滴灌器2和输送组件，下面结合附图对本发明进行详细描述。
17.如图1至图15所示，自走式水肥一体化滴灌装置包括导轨1、行走小车、滴灌器2和输送组件，导轨1为行走小车的移动提供导向，滴灌器2用于插入土壤中向作物根部输送水肥，输送组件用于随行走小车移动，向滴灌器2内添加水肥。
18.如图1至图3所示，导轨1为平行设置的两条，导轨1沿作物种植行向铺设在温室地面上，导轨1的设置用于为行走小车的移动提供导向。行走小车位于导轨1上并沿导轨1移动，行走小车包括车体3、设置在车体3底部的轮架31、转动安装在轮架31上的行走轮32，行走轮32骑跨在导轨1上。车体3前侧或后侧的两个行走轮32之间通过轮轴33同轴设置在一起。行走小车上设置有驱动行走轮32转动的驱动机构，以实现整个装置的自行走。驱动机构为现有技术，不再赘述。
19.如图1至图3所示，滴灌器2沿导轨1长度方向依次设置并插在土壤中，滴灌器2具有多个，如图13至图15所示，滴灌器2包括上下设置且连通的储水件21和插杆22，储水件21顶部具有驱动件23，驱动件23的纵截面为开口朝上的“]”形结构，且驱动件23的内腔底包括对称设置的两个驱动斜面231、以及设置在两驱动斜面231上端之间的稳定平面232，即驱动斜面231的高点与稳定平面232衔接。储水件21顶部具有进液口24，驱动件23内腔中的液体经驱动件23末端流入进液口24内,进而流入储水件21内。插杆22为中空结构，插杆22内腔与储水件21内腔连通，储水件21内的液体可进入插杆22内。如图15所示，插杆22底部具有小孔26，插杆22内的液体（如水肥）经小孔26缓慢流出，进而实现对水肥的缓慢施加。如图4所示，滴灌器2的插杆22插入土壤8内，储水件21位于温室地面上方。具体地，如图13所示，储水件21为“v”字形结构，储水件21与插杆22构成“y”字形。储水件21顶部的两端分别具有一个进液口24，驱动件23的端部位于对应进液口24的上方，这样驱动件23内的液体经驱动件23端部流入进液口24内。为使得插杆22内的水肥缓慢流入土壤内，如图15所示，插杆22内腔中具有网状的阻水器25。
20.使用时，沿导轨1长度方向将滴灌器2插在土壤中，且使得插杆22底部伸入至作物根部附近。
21.如图5、图6和图7所示，输送组件包括储液箱4、输送管5、进液管42、排液管43和阀门6，储液箱4为方形的箱体且固定在行走小车3的车体31上，进液管42的一端伸入储液箱4内，进液管42的另一端与输送管5的一端连接。具体为：如图8所示，进液管42竖向设置，进液
管42的上端自下而上穿过储液箱4下壁后伸入储液箱4内，且进液管42的上端靠近储液箱4顶部，进液管42的下端（即进液管42的另一端）位于储液箱4下方并与输送管5连接。输送管5为胶管，输送管5的一端与进液管42连接，输送管5的另一端用于与抽取水肥的水泵连接。轮轴33与输送管5接触对输送管5的一端进行支撑。输送管5的一端位于作物种植行的一端，行走小车由作物种植行的另一端开始移动。为便于水肥经输送管5进入储液箱4内，如图8所示，在储液箱4上部的侧壁上设置有气孔41。
22.如图8所示，排液管43的一端与储液箱4侧壁固定连接且与储液箱4内腔连通，排液管43的另一端竖直向下，阀门6固定在排液管43的另一端，阀门6的下部具有中空的导水杆7，导水杆7的上端开口、下端封口，导水杆7底部为半球形。导水杆7下端的侧壁具有排液孔71，导水杆7的上端伸入阀门6内并与阀门6滑动连接。如图9所示，阀门6包括螺纹连接的上阀体61和下阀体62，下阀体62顶部具有安装环63，安装环63伸入上阀体61内且与上阀体61螺纹连接。阀门6内具有位于导水杆7上方的密封结构，密封结构包括阀芯65、密封弹簧66、球阀67和阀座68，阀芯65和阀座68均位于上阀体61内。阀座68上端面具有连接环681，阀芯65下端面具有与连接环681螺纹连接的环槽，进而阀芯65和阀座68上下设置且固定连接。阀芯65底部具有阀芯槽651，阀芯65顶部具有连通阀芯槽651与排液管43的阀芯口653。球阀67位于阀芯65和阀座68之间，密封弹簧66的一端伸入球阀67外壁的凹槽671内并与球阀67固定连接，阀芯口653内具有密封弹簧座652，密封弹簧66的另一端伸入阀芯口653内且与密封弹簧座652固定连接。阀座68上具有阀座通孔683，密封弹簧66作用使得球阀67与阀座通孔683内壁接触，此时密封结构完全闭合。导水杆7顶部挤压球阀67使得球阀67与阀座68通孔分离后，密封结构开启。阀座通孔683的内壁为球形的接触面682，用于与球阀67紧密接触实现密封。
23.为便于导水杆7挤压球阀67，如图9所示，球阀67与导水杆7之间具有传动件，传动件包括推杆691和滑环69，推杆691的一端与球阀67固定连接，推杆691的另一端与滑环69固定连接，滑环69上具有滑环通孔692，导水杆7上移时与滑环69接触推挤球阀67上移。导水杆7与阀门6之间具有定位弹簧73，定位弹簧73作用下导水杆7伸出阀门6的长度最大，且此时导水杆7顶部与滑环69之间具有一定的间隙，该间隙的存在，在驱动件23的作用下，使得导水杆7在上移的最初阶段逐渐靠近球阀67而未与球阀67接触。当导水杆7底部移动至驱动斜面231的中上段后，导水杆7顶部与球阀67刚好接触。
24.如图9所示，下阀体62内具有导向套64，滑环69位于导向套64内侧且与导向套64滑动连接，导向套64内壁具有弹簧腔641，导水杆7上端的外壁固定有定位弹簧座72，定位弹簧座72位于弹簧腔641内且与弹簧腔641内壁滑动连接。定位弹簧73的一端与定位弹簧座72固定连接，定位弹簧73的另一端与弹簧腔641内壁接触固定。
25.如图11所示，导水杆7底部沿驱动件23一侧的驱动斜面231上移时，如图10所示，导水杆7顶部挤压密封结构的滑环69使得传动件带动球阀67上移，此时克服密封弹簧66弹力作用使得球阀67与阀座通孔683分离，此时密封结构开启，排水管43通过阀门6与导水杆7连通，储液箱4内的水肥经排液管43流入上阀体61内的阀芯口653，然后进入阀芯槽651，然后穿过阀座通孔683流入下阀体62内的导向套64内，然后流入导水杆7内，最后经导水杆7下端的排液孔71流入驱动件23内，随后于驱动件23两端部流入进液口24，进而流入滴灌器2内。
26.如图12所示，导水杆7底部与稳定平面232接触时，密封结构开启程度最大；此时排
液孔71朝向驱动件23的前后侧壁，在驱动件23前后侧壁阻挡下水肥只能向驱动件23两端部流动。随着行走小车的移动，导水杆7沿稳定平面232移动至驱动件23另一端的驱动斜面231上，且导水杆7底部沿驱动件23另一端的驱动斜面231下移，此时密封结构逐渐闭合。
27.为实现对储液箱4内水肥液位监测，如图8所示，在储液箱4下部的内壁上设有上下设置的两个液位传感器44，下方液位传感器44位于排液管43与储液箱4连接点的上方，上方液位传感器44位于进液管42顶部之下2cm。当下方液位传感器44检测不到液面时，表明储液箱4内水肥量不足，此时启动水泵通过输送管5、进液管42向储液箱4内补充水肥，直至上方液位传感器44检测到液面，此时表明储液箱4内水肥添加完毕。
28.为确保球阀67与阀座68之间、排液管43与上阀体61、导水杆7与导向套64之间的密封性，在阀座通孔683内壁、排液管43与上阀体61连接处、导水杆7与导向套64连接处均设有密封垫9。
29.本发明通过导轨的设置，使得行走小车能够在温室地面上沿作物种植行向移动，行走小车移动过程中拖动输送水肥的输送管移动，通过输送管的设置便于向储液箱内补充水肥；行走小车移动至滴灌器位置时，滴灌器与阀门接触启动阀门开启，使得储液箱内的水肥经阀门流入滴灌器内；滴灌器插在土壤中，一方面滴灌器内的水肥可以直达作物根部，另一方面滴灌器内的水肥经滴灌器缓慢流入土壤中，利于作物的吸收；阀门与滴灌器分离后，阀门可自行关闭。

技术特征：
1.自走式水肥一体化滴灌装置，其特征在于，包括导轨、行走小车、滴灌器和输送组件，所述导轨沿作物种植行向铺设在温室地面上，所述行走小车位于导轨上并沿导轨移动，所述滴灌器沿导轨长度方向依次设置并插在土壤中，所述滴灌器包括上下设置且连通的储水件和中空的插杆，所述储水件顶部具有驱动件，所述驱动件的纵截面为开口朝上的“]”形结构，且所述驱动件的内腔底包括对称设置的两个驱动斜面、以及设置在两所述驱动斜面上端之间的稳定平面，所述储水件顶部具有进液口，所述驱动件内腔中的液体经驱动件末端流入进液口内；所述输送组件包括储液箱、输送管、进液管、排液管和阀门，所述储液箱固定在行走小车上，所述进液管的一端伸入储液箱内，所述进液管的另一端与输送管的一端连接，所述输送管的另一端与抽取水肥的水泵连接；所述排液管的一端与储液箱内腔连通，所述排液管的另一端竖直向下，所述阀门固定在排液管的另一端，所述阀门的下部具有中空的导水杆，所述导水杆的上端开口、下端封口，所述导水杆下端的侧壁具有排液孔，所述导水杆的上端伸入阀门内并与阀门滑动连接，所述导水杆与阀门之间具有定位弹簧，所述定位弹簧作用下导水杆伸出阀门的长度最大；所述阀门内具有位于导水杆上方的密封结构，所述导水杆底部沿驱动件一端的驱动斜面上移时，所述导水杆顶部挤压密封结构使得密封结构开启，此时排水管通过阀门与导水杆连通；所述导水杆底部与稳定平面接触时，所述密封结构开启程度最大，所述导水杆底部沿驱动件另一端的驱动斜面下移时，所述密封结构逐渐闭合。2.根据权利要求1所述的自走式水肥一体化滴灌装置，其特征在于，所述储水件为“v”字形结构，所述储水件与插杆构成“y”字形。3.根据权利要求2所述的自走式水肥一体化滴灌装置，其特征在于，所述储水件顶部的两端分别具有一个进液口，所述驱动件的端部位于对应进液口的上方。4.根据权利要求1所述的自走式水肥一体化滴灌装置，其特征在于，所述插杆内腔中具有网状的阻水器。5.根据权利要求1所述的自走式水肥一体化滴灌装置，其特征在于，所述进液管竖向设置，所述进液管的上端穿过储液箱下壁后伸入储液箱内，所述进液管的下端位于储液箱下方并与输送管连接。6.根据权利要求1所述的自走式水肥一体化滴灌装置，其特征在于，所述密封结构包括阀芯、密封弹簧、球阀和阀座，所述阀芯和阀座上下设置且固定连接，所述阀芯底部具有阀芯槽，所述阀芯顶部具有连通阀芯槽与排液管的阀芯口，所述球阀位于阀芯和阀座之间，所述密封弹簧的一端与球阀外壁固定连接，所述密封弹簧的另一端与阀芯顶部固定连接，所述阀座上具有阀座通孔，所述密封弹簧作用使得球阀与阀座通孔内壁接触，此时所述密封结构完全闭合；所述导水杆顶部挤压球阀使得球阀与阀座通孔分离后，所述密封结构开启。7.根据权利要求6所述的自走式水肥一体化滴灌装置，其特征在于，所述球阀与导水杆之间具有传动件，所述传动件包括推杆和滑环，所述推杆的一端与球阀固定连接，所述推杆的另一端与滑环固定连接，所述滑环上具有滑环通孔，所述导水杆上移时与滑环接触推挤球阀上移。8.根据权利要求7所述的自走式水肥一体化滴灌装置，其特征在于，所述阀门下部内具有导向套，所述滑环位于导向套内侧且与导向套滑动连接，所述导向套内壁具有弹簧腔，所述导水杆上端的外壁固定有定位弹簧座，所述定位弹簧座位于弹簧腔内且与弹簧腔内壁滑
动连接，所述定位弹簧的一端与定位弹簧座固定连接，所述定位弹簧的另一端与弹簧腔内壁接触固定。9.根据权利要求6所述的自走式水肥一体化滴灌装置，其特征在于，所述阀座上端面具有连接环，所述阀芯下端面具有与连接环螺纹连接的环槽。10.根据权利要求8所述的自走式水肥一体化滴灌装置，其特征在于，所述阀门包括螺纹连接的上阀体和下阀体，所述阀芯和阀座位于上阀体内，所述导向套位于下阀体内。

技术总结
自走式水肥一体化滴灌装置，涉及温室内滴灌技术领域，用于实现对水肥的滴灌并将水肥直接输送至作物根部。包括导轨、行走小车、滴灌器和输送组件，导轨沿作物种植行向铺设在温室地面上，行走小车位于导轨上并沿导轨移动，滴灌器沿导轨长度方向依次设置并插在土壤中；输送组件包括储液箱、输送管、进液管、排液管和阀门，储液箱固定在行走小车上，进液管的一端伸入储液箱内，进液管的另一端与输送管的一端连接，输送管的另一端与抽取水肥的水泵连接；排液管的一端与储液箱内腔连通，阀门固定在排液管的另一端，阀门的下部具有中空的导水杆，导水杆的上端伸入阀门内用于对阀门进行开启。本发明可将水肥添加至作物根部。发明可将水肥添加至作物根部。发明可将水肥添加至作物根部。


技术研发人员：褚幼晖 李双 张玉浩 李超 曹红梅 丁光辉 李杰 侯逊 李永春
受保护的技术使用者：华能沾化光伏发电有限公司 山东省农业机械科学研究院
技术研发日：2023.05.28
技术公布日：2023/7/12